CN109395424B - 一种聚维酮干燥系统及干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚维酮干燥系统，包括储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，其中所述的干燥塔包括基座、干燥腔、射流泵、雾化喷口、隔板、导流管、辐照加热机构、换热板、气体固体分离装置、超声波振荡装置、排气管及集料管，其中储液罐至少一个通过增压泵与干燥塔相互连通，负压泵通过排气管与干燥塔相互连通，成品罐通过集料管与干燥塔相互连通，控制电路分别与增压泵、制冷机构、负压泵及干燥塔的射流泵、辐照加热机构电气连接；其干燥方法包括设备预备及干燥作业等两个步骤。本发明一方面有效防止聚维酮干燥后颜色变黄等影响聚维酮产品质量情况发生，另一方面可达到降低聚维酮产品生产成本的目的。

Description

一种聚维酮干燥系统及干燥方法

技术领域

本发明涉一种聚维酮干燥系统及干燥方法，属化工技术领域。

背景技术

聚维酮系列产品在医药领域应用上，主要以药物的粘合剂、崩解剂为主，使用量巨大，当前在进行聚维酮生产中，往往需要通过干燥设备制备得到固体粉状的聚维酮产品，当前在对聚维酮进行干燥作业时，往往均是通过传统的气体干燥法、辐照干燥法等设备进行干燥作业，虽然可以满足对聚维酮干燥加工的需要，但一方面存在加工作业效率低下，加热干燥作业时间长，生产效率低下的缺陷，另一方面也存在由于加热时间过长而导致聚维酮在加热干燥中因受热不均、局部过热等而发生干燥后的聚维酮产品颜色变黄等严重影响聚维酮产品质量情况发生，严重影响了聚维酮产品生产效率、质量的提高，同时也导致了聚维酮产品生产成本相对较高，而针对这一现状当前尚无有效的解决方式，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的聚维酮干燥设备及与之相应的干燥方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种聚维酮干燥系统及干燥方法。

为了实现上面提到的效果，提出了一种聚维酮干燥系统及干燥方法，其包括以下步骤：

一种聚维酮干燥系统，包括储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，其中所述的干燥塔包括基座、干燥腔、射流泵、雾化喷口、隔板、导流管、辐照加热机构、换热板、气体固体分离装置、超声波振荡装置、排气管及集料管，其中干燥腔为轴线与水平面垂直分布分布的密闭腔体结构，其下端面通过基座与地基相互连接，干燥腔内通过隔板，将干燥腔自上而下分割为干燥室和动力室，其中动力室对应的干燥腔侧壁底部设进料口，并通过进料口分别增压泵和射流泵相互连通，射流泵位于干燥腔的动力室内并与干燥腔同轴分布，且射流泵与至少一个雾化喷口相互连通，雾化喷口位于干燥室内并与隔板上端面相互连接，且雾化喷口轴线与干燥腔轴线呈0°—60°夹角，且当雾化喷口轴线与干燥腔轴线大于0°时，则雾化喷口轴线与干燥腔轴线相交，导流管为轴向端面呈等腰梯形的空心管状结构，嵌于干燥室内与干燥室对应的干燥腔内表面连接并与干燥室同轴分布，导流管下端面与干燥室连接位置处设至少一个排料口，并通过排料口与集料管相互连通，导流管下端面与隔板上端面间间距不大干燥室有效高度的1/3，所述的换热板至少一个并位于导流管与隔板之间的干燥室内并嵌于干燥腔内表面，换热板与制冷机构相互连接，辐照加热机构若干，嵌于导流管上方的干燥室内并环绕干燥腔轴线自下而上分布在至少两个高度层位置处，且每个层均设至少两个辐照加热机构，同一层内的辐照加热机构均环绕干燥腔轴线均布，且辐照加热机构轴线与干燥腔轴线呈30°—90°夹角，并与干燥腔轴线相交，干燥室上端面设一个排气口，排气口下端面通过气体固体分离装置与干燥室相互连通，且气体固体分离装置嵌于干燥室内，排气口上端面与排气管相互连通，排气管位于干燥室外，超声波振荡装置若干，嵌于导流管下端面并环绕干燥腔轴线均布，储液罐、制冷机构、负压泵、成品罐及控制系统均位于干燥塔外，其中储液罐至少一个通过增压泵与干燥塔相互连通，负压泵通过排气管与干燥塔相互连通，成品罐通过集料管与干燥塔相互连通，控制电路分别与增压泵、制冷机构、负压泵及干燥塔的射流泵、辐照加热机构电气连接。

进一步的，所述的干燥塔分别与至少一个储液罐和至少一个成品罐构成一个工作组，且各工作组间均相互并联，各工作组的控制系统间通过混联电路相互电气连接。

进一步的，所述的导流管上端面管径为下端面管径的1/4—3/4。

进一步的，所述的干燥腔内的导流管为两个或两个以上时，各导流管沿干燥腔轴线自上而下均布，相邻两个导流管间间距为干燥室有效高度的10%—50%，且相邻两个导流管中，位于上方一侧的导流管上端面管径比位于下方一侧导流管上端面管径大5%—40%。

进一步的，所述的控制系统为基于工业计算机为基础的电路系统，且所述的控制系统中设至少一个串口数据通许电路和至少一个无线数据通讯电路。

一种聚维酮干燥系统的干燥方法，包括以下步骤：

第一步，设备预备，首先根据需要选择满足干燥作业类型和数量的储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，然后对储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统进行组装，并在完成设备组装后，将至少一个储液罐装载缓存待干燥的聚维酮混合液备用；

第二步，干燥作业，完成第一步后，后控制系统同时驱动增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵运行，首先由增压泵对储液罐内待干燥的聚维酮混合液进行增压并输送道干燥塔内，同时由制冷机构通过干燥塔的换热板对干燥塔的干燥室底部位置进行降温，通过干燥塔的辐照加热机构对除降温部分外的剩余的干燥室进行加热辐照加热，同时通过负压泵在干燥室内形成负压环境，然后将由增压泵增压后的待干燥的聚维酮混合液通过射流泵二次增压并通过雾化喷口雾化后喷淋射流至干燥室内，却射流方向沿干燥室轴线自下而上运行，在雾化并喷流道干燥室内的待干燥的聚维酮混合液滴进入道干燥室内后，首先通过换热板降温后的干燥室段，实现对待干燥的聚维酮混合液滴进行降温作业，完成降温后的低温待干燥的聚维酮混合液滴在射流泵和雾化喷口喷流作用力驱动下进过导流板整流后进入到由辐照加热机构加热后的高温干燥室段内，使低温待干燥的聚维酮混合液滴在沿干燥室自下而上运行中，一方面进行高温干燥作业，另一方面干燥后的固体粉末一部分在重力作用下下降并由导流管侧表面收集导流至排料口处，另一部分粉末随液体蒸汽在射流泵和雾化喷口喷流作用力及负压泵在干燥腔上端面形成的负压作用下上升至干燥室的排气口处，在进入排气口前通过气体固体分离装置进行固体粉末和液体蒸汽分离，分离后的固体粉末回落道干燥室内并通过导流管侧表面收集导流至排料口处，分离后的液体蒸汽则通过排气口从干燥室排出并通过排气管导流，收集道排料口处的固体粉末则通过集料管收集到成品罐内，则得到固体聚维酮粉末，在干燥室进行干燥作业时，超声波振荡装置随辐照加热机构、换热板同步运行，由超声波振荡装置一方面驱动固体粉末沿导流管侧表面收集汇流至排料口，另一方面对待干燥的聚维酮混合液滴进行二次破碎，减小待干燥的聚维酮混合液滴直径。

进一步的，所述的第一步中，每个干燥塔均与至少两个储液罐相互连通，且始终保持与同一干燥塔连接的各储液罐中至少一个储液罐内的待干燥的聚维酮混合液储存量不低于储液罐容量的50%。

进一步的，所述的第二步中，干燥室内的气压为0.5—0.9倍标准大气压。

进一步的，所述的第二步中，换热板降温的干燥室段内温度与辐照加热机构加热的干燥室段内的温度差为50℃—400℃。

本发明结构简单，集成化程度和运行自动化程度高，一方面有效的提高了聚维酮干燥作业的效率和质量，可有效的防止聚维酮干燥后颜色变黄等影响聚维酮产品质量情况发生，另一方面可有效实现对聚维酮进行连续、快速干燥作业，极大的提高了干燥作业的连续性、稳定性和产量，从而可通过提高干燥作业产量和质量达到降低聚维酮产品生产成本的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明结构示意图；

图2为干燥塔局部结构示意图；

图3为本发明方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和2所述的一种聚维酮干燥系统，包括储液罐1、增压泵2、制冷机构3、干燥塔4、负压泵5、成品罐6及控制系统7，其中干燥塔4包括基座41、干燥腔42、射流泵43、雾化喷口44、隔板45、导流管46、辐照加热机构47、换热板48、气体固体分离装置49、超声波振荡装置40、排气管401及集料管402，其中干燥腔42为轴线与水平面垂直分布分布的密闭腔体结构，其下端面通过基座41与地基相互连接，干燥腔42内通过隔板45，将干燥腔42自上而下分割为干燥室101和动力室102，其中动力室102对应的干燥腔42侧壁底部设进料口103，并通过进料口103分别增压泵2和射流泵43相互连通，射流泵43位于干燥腔42的动力室102内并与干燥腔101同轴分布，且射流泵43与至少一个雾化喷口44相互连通，雾化喷口44位于干燥室101内并与隔板45上端面相互连接，且雾化喷口44轴线与干燥腔42轴线呈0°—60°夹角，且当雾化喷口44轴线与干燥腔42轴线大于0°时，则雾化喷口44轴线与干燥腔42轴线相交，导流管46为轴向端面呈等腰梯形的空心管状结构，嵌于干燥室101内与干燥室101对应的干燥腔42内表面连接并与干燥室101同轴分布，导流管46下端面与干燥室101连接位置处设至少一个排料口104，并通过排料口104与集料管402相互连通，导流管46下端面与隔板45上端面间间距不大干燥室101有效高度的1/3，换热板48至少一个并位于导流管46与隔板45之间的干燥室101内并嵌于干燥腔42内表面，换热板48与制冷机构3相互连接，辐照加热机构47若干，嵌于导流管46上方的干燥室101内并环绕干燥腔42轴线自下而上分布在至少两个高度层位置处，且每个层均设至少两个辐照加热机构47，同一层内的辐照加热机构47均环绕干燥腔42轴线均布，且辐照加热机构47轴线与干燥腔47轴线呈30°—90°夹角，并与干燥腔42轴线相交，干燥室101上端面设一个排气口105，排气口105下端面通过气体固体分离装置49与干燥室101相互连通，且气体固体分离装置49嵌于干燥室101内，排气口105上端面与排气管401相互连通，排气管401位于干燥室101外，超声波振荡装置40若干，嵌于导流管46下端面并环绕干燥腔42轴线均布。

本实施例中，所述的储液罐1、制冷机构3、负压泵5、成品罐6及控制系统7均位于干燥塔3外，其中储液罐1至少一个通过增压泵2与干燥塔4相互连通，负压泵5通过排气管401与干燥塔4相互连通，成品罐6通过集料管402与干燥塔4相互连通。

本实施例中，所述的控制电路7分别与增压泵2、制冷机构3、负压泵5及干燥塔4的射流泵43、辐照加热机构47电气连接。

本实施例中，所述的干燥塔分别与至少一个储液罐和至少一个成品罐构成一个工作组，且各工作组间均相互并联，各工作组的控制系统间通过混联电路相互电气连接。

本实施例中，所述的导流管上端面管径为下端面管径的1/4—3/4。

本实施例中，所述的干燥腔内的导流管为两个或两个以上时，各导流管沿干燥腔轴线自上而下均布，相邻两个导流管间间距为干燥室有效高度的10%—50%，且相邻两个导流管中，位于上方一侧的导流管上端面管径比位于下方一侧导流管上端面管径大5%—40%。

本实施例中，所述的控制系统为基于工业计算机为基础的电路系统，且所述的控制系统中设至少一个串口数据通许电路和至少一个无线数据通讯电路。

如图3所示，一种聚维酮干燥系统的干燥方法，包括以下步骤：

第一步，设备预备，首先根据需要选择满足干燥作业类型和数量的储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，然后对储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统进行组装，并在完成设备组装后，将至少一个储液罐装载缓存待干燥的聚维酮混合液备用；

第二步，干燥作业，完成第一步后，后控制系统同时驱动增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵运行，首先由增压泵对储液罐内待干燥的聚维酮混合液进行增压并输送道干燥塔内，同时由制冷机构通过干燥塔的换热板对干燥塔的干燥室底部位置进行降温，通过干燥塔的辐照加热机构对除降温部分外的剩余的干燥室进行加热辐照加热，同时通过负压泵在干燥室内形成负压环境，然后将由增压泵增压后的待干燥的聚维酮混合液通过射流泵二次增压并通过雾化喷口雾化后喷淋射流至干燥室内，却射流方向沿干燥室轴线自下而上运行，在雾化并喷流道干燥室内的待干燥的聚维酮混合液滴进入道干燥室内后，首先通过换热板降温后的干燥室段，实现对待干燥的聚维酮混合液滴进行降温作业，完成降温后的低温待干燥的聚维酮混合液滴在射流泵和雾化喷口喷流作用力驱动下进过导流板整流后进入到由辐照加热机构加热后的高温干燥室段内，使低温待干燥的聚维酮混合液滴在沿干燥室自下而上运行中，一方面进行高温干燥作业，另一方面干燥后的固体粉末一部分在重力作用下下降并由导流管侧表面收集导流至排料口处，另一部分粉末随液体蒸汽在射流泵和雾化喷口喷流作用力及负压泵在干燥腔上端面形成的负压作用下上升至干燥室的排气口处，在进入排气口前通过气体固体分离装置进行固体粉末和液体蒸汽分离，分离后的固体粉末回落道干燥室内并通过导流管侧表面收集导流至排料口处，分离后的液体蒸汽则通过排气口从干燥室排出并通过排气管导流，收集道排料口处的固体粉末则通过集料管收集到成品罐内，则得到固体聚维酮粉末，在干燥室进行干燥作业时，超声波振荡装置随辐照加热机构、换热板同步运行，由超声波振荡装置一方面驱动固体粉末沿导流管侧表面收集汇流至排料口，另一方面对待干燥的聚维酮混合液滴进行二次破碎，减小待干燥的聚维酮混合液滴直径。

本实施例中，所述的第一步中，每个干燥塔均与至少两个储液罐相互连通，且始终保持与同一干燥塔连接的各储液罐中至少一个储液罐内的待干燥的聚维酮混合液储存量不低于储液罐容量的50%。

本实施例中，所述的第二步中，干燥室内的气压为0.5—0.9倍标准大气压。

本实施例中，第二步中，换热板降温的干燥室段内温度与辐照加热机构加热的干燥室段内的温度差为50℃—400℃。

本发明在通过传统高温对聚维酮搞糟作业的同时，另通过高温干燥前对聚维酮首先进行降温，从而达到提高液体受热蒸发效率，缩短干燥时间和避免聚维酮因温度过高而发生颜色变黄现象发生。

本发明结构简单，集成化程度和运行自动化程度高，一方面有效的提高了聚维酮干燥作业的效率和质量，可有效的防止聚维酮干燥后颜色变黄等影响聚维酮产品质量情况发生，另一方面可有效实现对聚维酮进行连续、快速干燥作业，极大的提高了干燥作业的连续性、稳定性和产量，从而可通过提高干燥作业产量和质量达到降低聚维酮产品生产成本的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种聚维酮干燥系统，其特征在于：所述的聚维酮干燥系统包括储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，其中所述的干燥塔包括基座、干燥腔、射流泵、雾化喷口、隔板、导流管、辐照加热机构、换热板、气体固体分离装置、超声波振荡装置、排气管及集料管，其中所述的干燥腔为轴线与水平面垂直分布的密闭腔体结构，其下端面通过基座与地基相互连接，干燥腔内通过隔板，将干燥腔自上而下分割为干燥室和动力室，其中动力室对应的干燥腔侧壁底部设进料口，并通过进料口分别与增压泵和射流泵相互连通，所述的射流泵位于干燥腔的动力室内并与干燥腔同轴分布，且所述的射流泵与至少一个雾化喷口相互连通，所述的雾化喷口位于干燥室内并与隔板上端面相互连接，且雾化喷口轴线与干燥腔轴线呈0°—60°夹角，且当雾化喷口轴线与干燥腔轴线大于0°时，则雾化喷口轴线与干燥腔轴线相交，所述的导流管为轴向端面呈等腰梯形的空心管状结构，嵌于干燥室内与干燥室对应的干燥腔内表面连接并与干燥室同轴分布，所述的导流管下端面与干燥室连接位置处设至少一个排料口，并通过排料口与集料管相互连通，所述的导流管下端面与隔板上端面的间距不大于干燥室有效高度的1/3，所述的换热板至少一个并位于导流管与隔板之间的干燥室内并嵌于干燥腔内表面，所述的换热板与制冷机构相互连接，所述的辐照加热机构若干，嵌于导流管上方的干燥室内并环绕干燥腔轴线自下而上分布在至少两个高度层位置处，且每个层均设至少两个辐照加热机构，同一层内的辐照加热机构均环绕干燥腔轴线均布，且辐照加热机构轴线与干燥腔轴线呈30°—90°夹角，并与干燥腔轴线相交，所述的干燥室上端面设一个排气口，所述的排气口下端面通过气体固体分离装置与干燥室相互连通，且所述的气体固体分离装置嵌于干燥室内，所述的排气口上端面与排气管相互连通，所述的排气管位于干燥室外，所述的超声波振荡装置若干，嵌于导流管下端面并环绕干燥腔轴线均布，所述的储液罐、制冷机构、负压泵、成品罐及控制系统均位于干燥塔外，其中所述的储液罐至少一个通过增压泵与干燥塔相互连通，所述的负压泵通过排气管与干燥塔相互连通，所述的成品罐通过集料管与干燥塔相互连通，所述的控制系统分别与增压泵、制冷机构、负压泵及干燥塔的射流泵、辐照加热机构电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种聚维酮干燥系统，其特征在于：所述的干燥塔分别与至少一个储液罐和至少一个成品罐构成一个工作组，且各工作组间均相互并联，各工作组的控制系统间通过混联电路相互电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种聚维酮干燥系统，其特征在于：所述的导流管上端面管径为下端面管径的1/4—3/4。

4.根据权利要求1所述的一种聚维酮干燥系统，其特征在于：所述的干燥腔内的导流管为两个或两个以上时，各导流管沿干燥腔轴线自上而下均布，相邻两个导流管间间距为干燥室有效高度的10%—50%，且相邻两个导流管中，位于上方一侧的导流管上端面管径比位于下方一侧导流管上端面管径大5%—40%。

5.根据权利要求1所述的一种聚维酮干燥系统，其特征在于：所述的控制系统为基于工业计算机为基础的电路系统，且所述的控制系统中设有至少一个串口数据通讯电路和至少一个无线数据通讯电路。

6.一种聚维酮干燥系统的干燥方法，其特征在于：所述的聚维酮干燥系统的干燥方法包括以下步骤：

第一步，设备预备，首先根据需要选择满足干燥作业类型和数量的储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统，然后对储液罐、增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵、成品罐及控制系统进行组装，并在完成设备组装后，将至少一个储液罐装载缓存待干燥的聚维酮混合液备用；

第二步，干燥作业，完成第一步后，后控制系统同时驱动增压泵、制冷机构、干燥塔、负压泵运行，首先由增压泵对储液罐内待干燥的聚维酮混合液进行增压并输送道干燥塔内，同时由制冷机构通过干燥塔的换热板对干燥塔的干燥室底部位置进行降温，通过干燥塔的辐照加热机构对除降温部分外的剩余的干燥室进行加热辐照加热，同时通过负压泵在干燥室内形成负压环境，然后将由增压泵增压后的待干燥的聚维酮混合液通过射流泵二次增压并通过雾化喷口雾化后喷淋射流至干燥室内，射流方向沿干燥室轴线自下而上运行，再雾化并喷流到干燥室内的待干燥的聚维酮混合液滴进到干燥室内后，首先通过换热板降温后的干燥室段，实现对待干燥的聚维酮混合液滴进行降温作业，完成降温后的低温待干燥聚维酮混合液在射流泵和雾化喷口喷流作用力驱动下通过导流板整流后进入到由辐照加热机构加热后的高温干燥室段内，使低温待干燥的聚维酮混合液滴在沿干燥室自下而上运行中，一方面进行高温干燥作业，另一方面干燥后的固体粉末一部分在重力作用下下降并由导流管侧表面收集导流至排料口处，另一部分粉末随液体蒸汽在射流泵和雾化喷口喷流作用力及负压泵在干燥腔上端面形成的负压作用下上升至干燥室的排气口处，在进入排气口前通过气体固体分离装置进行固体粉末和液体蒸汽分离，分离后的固体粉末回落到干燥室内并通过导流管侧表面收集导流至排料口处，分离后的液体蒸汽则通过排气口从干燥室排出并通过排气管导流，收集到排料口处的固体粉末则通过集料管收集到成品罐内，则得到固体聚维酮粉末，在干燥室进行干燥作业时，超声波振荡装置随辐照加热机构、换热板同步运行，由超声波振荡装置一方面驱动固体粉末沿导流管侧表面收集汇流至排料口，另一方面对待干燥的聚维酮混合液滴进行二次破碎，减小待干燥的聚维酮混合液滴直径。

7.根据权利要求6所述的一种聚维酮干燥系统的干燥方法，其特征在于：所述的第一步中，每个干燥塔均与至少两个储液罐相互连通，且始终保持与同一干燥塔连接的各储液罐中至少一个储液罐内的待干燥的聚维酮混合液储存量不低于储液罐容量的50%。

8.根据权利要求6所述的一种聚维酮干燥系统的干燥方法，其特征在于：所述的第二步中，干燥室内的气压为0.5—0.9倍标准大气压。

9.根据权利要求6所述的一种聚维酮干燥系统的干燥方法，其特征在于：所述的第二步中，换热板降温的干燥室段内温度与辐照加热机构加热的干燥室段内的温度差为50℃—400℃。

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